[发明专利]一种非离子型水性环氧树脂乳液及其固化剂的制备方法

权利要求书

1.一种非离子型水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将大分子聚氧乙烯和环氧树脂A混合，升温至80-100℃，然后在搅拌状态下加入催化剂，加热处理，降温至60-80℃，保持温度不变的状态下滴加端聚醚胺，进行搅拌反应，得到非离子型乳化剂；

(2)在恒温条件下，将环氧树脂B、扩链剂以及增韧剂混合均匀，然后加入催化剂，进行加合反应，得到加合反应的产物；

(3)将步骤(1)所述非离子型乳化剂、步骤(2)所述加合反应的产物、助溶剂及水混合，然后加热进行相反转处理，得到所述非离子型水性环氧树脂乳液；

步骤(2)所述在恒温条件下的温度为120-160℃；所述扩链剂为二元醇、二元酸及二元胺中的一种；所述扩链剂的分子量为100-500，所述扩链剂的结构通式为OH-R-OH、或NH₂-R-NH₂；

其中R为

中的一种，3≤n≤11；

步骤(2)所述增韧剂为长碳链二聚酸或聚氧乙烯醚链二缩水甘油醚；所述增韧剂的结构式为

3≤n≤20。

2.根据权利要求1所述的非离子型水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述大分子聚氧乙烯的分子量为2000-10000；所述大分子聚氧乙烯的结构通式为

其中44≤n≤228；

所述环氧树脂A与大分子聚氧乙烯的摩尔比为1.5-2.5：1；所述环氧树脂A为环氧树脂E51及环氧树脂E44中的一种；所述在搅拌状态下的搅拌速率为50r/min-300r/min；所述催化剂为三氟化硼乙醚络合物、四氟硼酸水溶液及三氟化硼四氢呋喃络合物中的一种；所述四氟硼酸水溶液的质量百分比浓度为30wt％-50wt％；所述催化剂的质量为环氧树脂A的质量的0.3wt％-0.9wt％；所述加热处理的温度为120-130℃，加热处理的时间为1-3h。

3.根据权利要求1所述的非离子型水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述端聚醚胺的分子量为600-2000；所述端聚醚胺的型号为L207、L100及MZ600中的一种；所述搅拌反应的搅拌速率为50r/min-300r/min，搅拌反应的时间为3-4h；所述大分子聚氧乙烯与端聚醚胺的摩尔比为1-3:1。

4.根据权利要求1所述的非离子型水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述环氧树脂B的环氧当量为150-300；所述环氧树脂B为双酚A型或双酚F型环氧树脂；所述环氧树脂B为环氧树脂E51及环氧树脂E44中的一种；所述环氧树脂B与扩链剂的摩尔比为1.7-1.9：1；所述环氧树脂B与增韧剂的摩尔比为5-23：1；所述加合反应的温度为120℃-160℃，加合反应的时间为3h-6h；所述的催化剂为三苯基膦、乙基三苯基溴化磷及乙基三苯基氯化磷中的一种；所述催化剂质量为环氧树脂B的质量的0.05％-0.4％。

5.根据权利要求1所述的非离子型水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述助溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇丙醚及乙二醇丁醚中的一种以上；所述非离子型乳化剂与加合反应的产物的质量比为6-9：39-44；所述加合反应的产物与助溶剂的质量比为39-44：8-13；所述非离子型乳化剂与水的质量比为6-9：38-42；所述相反转处理的温度为75-80℃，相反转处理的时间为2h-3h。

6.一种由权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的非离子型水性环氧树脂乳液。

7.一种制备与权利要求6所述的非离子型水性环氧树脂乳液配套使用的非离子型环氧固化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在恒温条件下，将环氧树脂与大分子聚乙二醇混合均匀，并加入催化剂，然后升温进行加合反应，接着降温到60℃-80℃的条件下，加入水，搅拌均匀，得到加合物；

B、在恒温条件下，往多元胺和助溶剂的混合物中滴加步骤A所述的加合物，保温处理，然后加入水，得到所述非离子型环氧固化剂。

8.根据权利要求7所述的非离子型环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤A所述恒温条件的温度为60℃-80℃；步骤A所述环氧树脂为环氧树脂E51；步骤A所述大分子聚乙二醇的分子量为1000；步骤A所述环氧树脂与大分子聚乙二醇的摩尔比为3-5:1，步骤A所述加合反应的时间为3-5h；步骤A所述加合反应的温度为100℃-120℃；步骤A所述加合物的固体含量为80％-100％；步骤A所述催化剂为四氟硼酸水溶液，所述四氟硼酸水溶液的质量百分比浓度为40wt％；步骤A所述催化剂的质量为环氧树脂质量的0.3％-0.9％；步骤B所述恒温条件的温度为60℃-80℃；步骤B所述多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮胺及聚醚胺中的一种；步骤B所述多元胺与步骤A所述环氧树脂的摩尔比为1.59-1.91:1；步骤B所述助溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇丙醚及乙二醇丁醚的一种以上；步骤B所述多元胺与助溶剂的摩尔比为1.7-2.2:1；步骤B所述多元胺与水的质量比为1.29-1.66：1；步骤B所述保温处理的时间为2-3h。